注塑加工的熱力學(xué)剖析
注塑成型是一個(gè)較為雜亂的進(jìn)程。注塑成品的優(yōu)劣涉及聚合物的熱物理、熱力學(xué)、流變學(xué)、傳熱學(xué)、隨同進(jìn)程的物理、化學(xué)改變,特別是相態(tài)改變和準(zhǔn)確的機(jī)械設(shè)計(jì)以及{zj0}技術(shù)的實(shí)施等。
在注塑成型中,怎么斷定注塑周期,不只關(guān)系到成品的質(zhì)量,并且還影響產(chǎn)值和成品的本錢。從寫入模腔的塑料熔體傳遞出必要的熱量,使其由熔體成為固體,以便從模具中取出而不變形是考慮的起點(diǎn)。為此,準(zhǔn)確地預(yù)算注塑周期,這是注塑加工成型應(yīng)當(dāng)斷定的首要技術(shù)參數(shù)。
打針周期首要取決于充模時(shí)刻和冷卻時(shí)刻。所謂充模時(shí)刻,即是從塑料熔融物料進(jìn)入模腔直到充溢時(shí)停止所需的時(shí)刻。
冷卻時(shí)刻即是模腔內(nèi)被充溢的熔融物開端冷卻直到可以從模具內(nèi)取出制件所需的時(shí)問,一般有如下三種界說。
①成型成品最厚部位基地處的溫度冷卻到聚合物熱變形溫度所需的時(shí)刻。
②成型成品斷面上的平均溫度丁冷卻到所期望的某一指定溫度所需的時(shí)刻。
③結(jié)晶性成品最厚部位的基地溫度冷卻到熔點(diǎn)所需的時(shí)刻,或者結(jié)晶度到達(dá)某一指定值所需的時(shí)刻。
注塑成型是將塑料的粒料或粉粒參加被加熱的料筒中,一邊受熱一邊受到柱塞或螺桿的緊縮,直到物料處于密實(shí)的熔融態(tài)時(shí),熔體被寫入模腔,直到充溢經(jīng)保壓、升壓補(bǔ)料、冷卻、去掉壓力,開模取件,這就完成了注塑成型的一個(gè)周期。
在打針周期中,對(duì)物料施加的壓力隨時(shí)問和方位而改變,是一個(gè)非常雜亂的進(jìn)程。為了便于對(duì)打針周期進(jìn)行熱力學(xué)剖析,把打針周期理想地分紅如下五個(gè)時(shí)期進(jìn)行評(píng)論。
升壓進(jìn)程,加熱料筒的壓力疾速增加到給定值,升壓時(shí)期熔體被寫入模腔的物料量忽略不計(jì)。
穩(wěn)流進(jìn)程,熔體由料筒經(jīng)流道穩(wěn)定地寫入模腔,即澆口處的壓力視為定值。
充模進(jìn)程,熔體逐步充溢模腔,腔內(nèi)壓力升到{zd0}值。
增壓進(jìn)程,模腔內(nèi)的熔體因冷卻而收縮,為了補(bǔ)加熔體進(jìn)入模腔,需要進(jìn)步打針壓力。
倒流進(jìn)程,在澆口未凍住前,由料筒內(nèi)的壓力降為零,模腔內(nèi)的熔體可以經(jīng)流道倒流回料筒。亦即模腔的壓力開釋,直至剩余壓力為零。
實(shí)際上,熔融物的活動(dòng)在{dy}時(shí)期的升壓期問已經(jīng)在進(jìn)行,澆口處的壓力也并非穩(wěn)定,所以想象的一、二時(shí)期與實(shí)際情況有收支,總的緊縮在一、二時(shí)期都在進(jìn)行。盡管料筒內(nèi)的壓力丟失不是穩(wěn)定的,但可選用壓力丟失的平均值,求出料筒內(nèi)熔體平均溫度的增加。同樣,澆口處的壓力也不穩(wěn)定,仍可用平均值。
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